地铁机电设备施工的重点和难点探讨

2020-02-16周海峰

设备管理与维修 2020年12期

周海峰

（中铁十九局集团电务工程有限公司，北京 100076）

0 引言

在城市化进程逐渐加快的背景下，为了满足群众的出行需求，兴建城市轨道交通成了市政部门的一项重要任务。地铁项目中的机电设备建设属于地下施工作业，有施工场地狭小、施工环境恶劣以及存在大量交叉作业的特点，特别是在城市的繁华地区进行的建设工作，不仅对于工期有着严格的要求，而且在原材料以及机械设备的输送方面也面临着很大困难。受上述因素的影响，地铁机电装置的建设工作一直都是整个地铁项目中的一个难点，需要给予高度重视。

1 地铁机电设备安装特点

与地铁项目中其他建设任务相比，机电设备安装具有3 个特点。

（1）安装难度大。机电装置的质量对于地铁线路的安全性有着很大影响，不仅机电装置的数量多，而且分布范围非常广，在实际安装过程中，施工人员要综合考虑地铁的牵引系统、信号系统等因素，制定出符合实际情况的安装计划，难度很大。

（2）对于机电装置所使用材料的性能有着严格的要求。为了确保地铁系统的安全性，在对机电装置进行安装的过程中，工作人员要考虑到该装置的磨损以及老化问题，因此要对机电设备所使用的材料进行质量检测，通过这种方式确保地铁机电装置始终处于良好的工作状态当中。

（3）调试、校验的难度比较大。地铁项目中机电装置具有数量多、分布范围广的特点，不仅在安装时会遇到一定困难，在安装结束进行试验时也面临着很多问题，特别是在智能化测验的框架下，如何对机电装置的试验进行统一管理，保证测试结果的价值就成为一道难题。

2 安装难点与解决措施

2.1 配电箱

配电箱是地铁机电装置中非常重要的组成部分，根据工作方式可以分为动力配电箱、照明配电箱、插座箱等不同种类。此环节的难点在于配电箱进出口与相应的线路管道之间的连接问题，为了保证连接的稳定性，需要使用锁母将二者连接为一个整体，在确保连接稳固的前提条件下，需要对连接口进行密封处理，避免水分或者昆虫通过连接处的缝隙进入到配电箱内部[1]。在配电箱安装过程中，安装工人一方面要按照施工计划书中的相关标准进行安装，还要做好汇流排与PE 线的区分。考虑到线路可能受到环境温度的影响，在布置芯线的时候还要做出一定长度的预留。另外，为了保证配电性内部的干燥性，在安装结束之后要用防水材料对配电箱进行包裹，做好防水防潮工作。

2.2 低压配电柜

进行低压配电柜的安装工作时，施工人员需要对配电柜的质量进行查验，确保其内部零件的完整性，外观以及参数要符合设计需求。本工序的难点是对基础槽钢预埋位置的设计。为了确保其质量，槽钢的预埋位置要符合接地相关需求，要使用焊接的方式将预先埋设的基础钢槽与配电柜连接，同时要整齐摆放盘柜组立。通常情况下，两个配电柜的顶部与其他配电柜顶部之间的偏差要控制在2～5 mm，使用不锈钢螺丝对其进行固定[2]。在对盘柜的母排进行连接之前，工作人员要将其连接处挫平。此外，母排的连接一方面要确保连接螺栓方向的一致性，所有的螺栓都应该向外，另一方面还要保证其顺序以及色标的正确性。为了便于日常使用以及后期维修，所有盘内线路在连接时要标明回路的编号，并且对电缆型号校准。

2.3 敷设电缆

敷设电缆也是机电施工中的一个重要组成部分。这里所说的电缆范围比较广，既包含控制装置的线路，还包括动力电缆。施工人员对于电缆的运输以及保存工作要给予足够的关注，确保其完整性。在正式开始铺设之前，工人们需要对设计图纸以及需要用到的器械进行熟悉，同时要对电缆的电压等级、长度以及芯数等数据进行检查，做好记录并归入档案。本环节的难点在于电缆敷设的范围广，需要在不同的地点施工。

（1）电缆在电缆沟、电缆井及电缆廊道内集中敷设和沿墙敷设时水平距离：同等级电压电缆距离为35 mm，控制电缆间应不少于电缆外径；1 kV 以下电缆与电线在地下间距为150 mm。电缆敷设应避免交叉重叠，布线杂乱，排列及出入方向弯、角度相互之间都应一致，并应在电缆首端、尾端、转弯及每隔50～100 m处敷设电缆名牌，标志清晰，挂设整齐，内容齐全有效。

（2）桥架上电缆的敷设。桥架上敷设电缆使用专门的电缆桥架，桥架水平敷设电缆时，电缆敷设排列整齐，水平敷设的电缆，首尾两端、转弯两侧及每隔5～10 m 处设固定点。直线段钢制电缆桥架，长度超过30 m、铝合金或玻璃钢制电缆桥架长度超过15 m 设有伸缩节，电缆桥架跨越建筑物伸缩缝处设置补偿装置。电缆桥架转弯处弯曲半径不小于桥架内电缆最小允许弯曲半径。

（3）在电气竖井内敷设电缆线路时，电气竖井内垂直敷设或大于45°倾斜敷设的电缆应在每个支架上固定；电缆出入电气竖井以及管子管口处等部位应采取防火或密封措施。所有电缆放完后，要统一排列整齐并加以固定。已割断或者暂未制作终端头的电缆，断口处应用绝缘防水胶带封口，以防受潮。

（4）区间电缆敷设应保证轨行区行车畅通不侵限，电缆托架固定牢固。引至设备的电缆外观应布放平整，露出地面的电缆管管口高度不小于300 mm，并列敷设的电缆接头位置应相互错开。

（5）区间内电缆敷设施工，其排列布置必须严格按设计图纸施工。电缆及附件在区间内临时存放时，不得影响车辆的通行和其他专业施工，并采取防护措施。

（6）区间隧道内电缆敷设，跨越伸缩缝处，应采取预留部分电缆措施。

（7）铠装电缆的金属外皮一端应接至变电所开关柜的接地线，另一端接至受电端电源柜的接地端子。

（8）室内沿电缆沟槽敷设的电缆，施工完毕应立即将沟板或者槽盖盖好，防止因其他专业施工或者意外因素造成电缆损伤，配电室的大门应装好并加锁，防止里面设备丢失或损坏。

在建设过程中，工作人员应选择镀锌的角钢材料作为电缆的支架，并对支架的位置进行管控，一般情况下要将其安装到电缆沟两侧，间层的距离为200 mm。架设电缆时要按“先左后右，先长后短”的原则进行，尽量减少线路之间的交叉，提升线路安全性。

2.4 电缆桥架

电缆桥架施工除了要做好现场测量和绘制二次平面图之外，最重要的就是根据强度、稳定性及钢度要求判断正确的桥架使用类型，具体包括槽式和梯级式桥架两种。其施工的重点和难点在于水平敷设时其内侧弯曲半径如果＞0.3 m，则应该在非直线段增设一个吊架或支架，反之可以选择在靠近直线段的接合处0.3～0.6 m 位置增设吊架或支架。从整体安装施工的角度来看，电缆桥架的安装高度不宜低于25 m，而在钢制吊架或支架上安装铝合金桥架时还应做好相应的防腐措施，桥架安装应平直、牢固、美观，与旁边建筑物坡度一致，同一水平面内水平度偏差和直线度偏差均不超过5 mm/m。

2.5 配管

配管施工首先应该做到符合质量及设计要求，不得使用堵塞、裂缝、腐蚀或压扁的钢管，管道在安装过程中应该保持基本的垂直或平行，且应尽量美观、整齐。该环节施工的重点和难点在于，当经过建筑物伸缩缝时除了将跨越伸缩缝两侧的导线进行固定外，还应做好必要的补偿措施。埋入混凝土或墙壁中的钢管距离墙体表面的净距离应不小于15 mm，对于进入开关盒或相关配电箱的钢管或进入灯头盒的灯管，其管口超出基础面的距离应为不小于5 mm 或50 mm。不同材料或厚度的配管在进行施工的过程中，其应用范围和使用方式也各不相同，如：镀锌钢管多用于建筑物的吊顶内，厚壁钢管多采用套管连接，阻燃的硬塑料管在敷设建筑表面时每隔30 m 的直线段就应设置补偿装置且多用于设备房内照明配线。

2.6 穿线环节

对管道内部进行穿线时，要按照设计方案中配线两端的编号，确认管线的设计回路以及规格，同时做好导线出入口的绝缘保护工作，防止线路的绝缘层出现破损。本环节的重点在于穿线过程中，如何在同一个管道中穿插不同回路的导线。安装工人在施工过程中要将导线小心放在放线架上，严禁将导线放在地上拖拽，对于导线内部排列方式优化，避免其内部导线出现打结或者纠缠现象。在实际穿线过程中，两名穿线工人的动作要保持协调，使用钢丝来带动导线前进，如果管道内部摩擦力过大，可以用滑石粉进行润滑。完成管内穿线工作之后，工作人员要采用摇表检查导线的绝缘情况，如果管道路径比较长或者出现了大量的路线弯曲，要从管道的两端同时开始穿线作业。此外，在接地系统安装过程中，要重点关注不同的电气装置选择合理的接地铜芯电缆问题。施工过程中，要对引出点预留的接地电阻进行复测。将接地铜母排安装在支柱绝缘子上时，要用嵌入式膨胀螺栓进行固定。

2.7 照明系统

地铁车站属于人员流动非常大的密集型场所，相应照明灯具的安装对地铁站的实用性和美观性影响很大，所以在安装之前一定要保证灯具安装位置合理美观，照明亮度实用有效，以及日后维护方便。该环节施工的重点和难点在于严格把控灯具的质量和型号。公共区照明灯具形式应由装修设计确定，设备管理用房灯具以LED 灯具为主，个别地方配以其他类型灯具。

（1）灯具选型：有吊顶的设备管理用房选用盘式灯具；无吊顶的设备管理用房选用带透光罩灯具吸顶安装或吊装，风机房、水泵房等采光条件较差的房间采用管吊式安装或壁装；疏散指示灯选用带指示标志灯具，设备区走道选用壁装型带无色透明透光罩灯具。灯具应便于拆装、维修，应选用防水、防尘型LED灯。灯具电源模块与光源分体设置，灯具整体防护等级不低于IP65，灯具功率因数应不小于0.9。

（2）LED 灯具光源应符合GB 50034—2013 的规定，光源色温采用4000 K 之间，中间色。区间疏散指示灯具采用双向可控制方向指示灯具，应标明正确疏散出口及指示方向。

（3）区间隧道LED 照明灯具技术满足以下要求：区间隧道灯应坚固可靠、防水、防尘、防震、防污、防腐、光线柔和节能环保，每套灯具带自熔断器。可以采用铝合金拉伸外壳，灯具表面采用氧化处理，结构紧凑、坚固耐用，采用高透光玻璃，使光线柔和，保证出光的均匀度，减少眩光对司机的影响。在地铁环境温度条件下，灯具的内置变压/稳压装置等发热元部件的表面最高温度不超过90 ℃。灯具内变压/稳压装置采用整体模块化设计，外部接线采用插拔方式连接，便于日常维护。